بولوميتر

Spiderweb bolometer for measurements of the cosmic microwave background radiation. Image credit: NASA/JPL-Caltech.

Conceptual schematic of a bolometer. Power, P, from an incident signal is absorbed by the bolometer and heats up a thermal mass with heat capacity, C, and temperature, T. The thermal mass is connected to a reservoir of constant temperature through a link with thermal conductance, G. The temperature increase is ΔT = P/G. The change in temperature is read out with a resistive thermometer. The intrinsic thermal time constant is τ = C/G.

البولومتر بالإنگليزية: bolometer هوجهاز لقياس طاقة الأشعة الساقطة مثل الموجات الكهرطيسية. وقام باختراع هذا الجهاز عالم الفلك الأميركي صموئيل بييربونت لانجلي في عام 1878.

ويأتي أصل حدثة Bolo عن اللغة اليونانية bole التي تعني "رمي " أو"شعاع" وبولومتر تعنى على ذلك "مقياس أشعة " ، وأحينا يسمى الجهاز "مجس الأشعة" . وهويقيس طاقة الأشعة للمصادر الضعيفة نسبيا مثل الأشعة تحت الحمراء والضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية وكذلك الميكروويف ، ويسجل المجس الإشعة عن طريق قياس الحرارة الناشئة عنها.

استخداماته

يستعمل لقياس أشعة الأجرام السماوية في فهم الفلك وطيف الأشعة تحت الحمراء بصفة خاصة وكذلك البلازما . وهويتميز بالمقارنة بعدادات أخرى تقيس الأشعة مثل خلية شمسية أوثنائي ضوئي حتى البولومتر له نطاق أوسع بالنسبة إلى طول الموجة المقاسة ، وحساسيته تفوق حساسية تلك الوسائل الأخرى. لذلك يستخدم أيضا لقياس الأشعة تحت الحمراء البعيدة أوالأشعة في نطاق تيرا هرتز .

وبحسب طول موجة المصدر المراد قياسه ، وزمن الاستجابة والحساسية المرغوبة ـ فتوجد عدة أنواع من المجسات الحرارية:

رقيقة من البلاتين أوالمضى مسودة ، تمتص الأشعة

ثرميستور

بولومتر رقيق مشكّل ويتميز بسرعة الاستجابة

مجس فائق التوصيل وهويتميز بالحساسية العالية.

تغير حرارة الأشعة الكهرومغناطيسية الساقطة مقاومة المجس ، وعن طريق الجهد الكهربائي الموصل به يمكن قياس التيار الكهربائي الناتج ومعايرة الجهاز وأخذ القراءات.

ويستخدم البولومتر أيضا لقياس الجسيمات المتعادلة كهربائيا ، ويستخدم حتى لأغراض الكشف عن المادة المظلمة . وتدعم عملها وحساسيتها استخدام تقنية التبريد cryogenetics ، ويسمى أحيانا العدادات الحرارية .

كما يمكن تنظيم مصفوف من تلك المجسات على لوحة لأخذ الصور (مجس للصورة) في نطاق الأشعة تحت الحمراء المتوسطة والبعيدة أوتطبيقها في كاميرات التصوير الحراري.

منها أنواع دقيقة جدا بولومتر مجهري